在应用synchronize关键字润饰办法后，只容许一个线程进行拜访，这个尽管有利于保障数据安全，却理论场景南辕北辙的。理论中数据都是读取多，写入少，咱们须要更粗细粒的并发锁。JVM concurrent.locks包给咱们提供ReadWriteLock读写锁，内置两把锁，读锁、写锁，满足多个线程并发读取数据，写入时互斥所有线程，既保证了数据安全，又晋升了响应量。
概念
读锁： 能够了解成共享锁，容许多个线程同时读取
写锁： 独占锁，有且只容许一个线程拜访
读写互斥： 在获取写锁时，必须期待所有读锁全副开释，能力获取胜利，读锁会梗塞写锁，写锁会梗塞所有的线程。
锁降级： 在应用读锁时，曾经获取读锁线程在没有开释读锁的状况下，去获取写锁这就是锁降级。这是不被容许的，锁降级会造成死锁。
// 这个会造成死锁 ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(); lock.readLock().lock(); lock.writeLock().lock();锁降级： 曾经获取到写锁线程，被容许在没有开释锁的状况上来获取读锁的，值得注意读锁、写锁依然须要独自开释。
//并不会造成死锁 ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(); lock.writeLock().lock(); lock.readLock().lock();应用官网例子演示ReentrantReadWriteLock 应用场景，每次获取缓存时，先判断缓存是否曾经生效了，如果生效了应用写锁更新缓存。
class CachedData { Object data; volatile boolean cacheValid; //缓存生效标记 final ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); void processCachedData() { rwl.readLock().lock(); if (!cacheValid) { // 必须开释了读锁能力去获取写锁，这样不会造成死锁 rwl.readLock().unlock(); rwl.writeLock().lock(); try { // 双重查看状态，因为在获取锁的可能被其余线程更新状态了 // 获取到写锁，更新缓存和状态 if (!cacheValid) { data = ... cacheValid = true; } // 通过在开释写锁之前获取读锁来降级 rwl.readLock().lock(); } finally { rwl.writeLock().unlock(); // Unlock write, still hold read } } try { use(data); } finally { rwl.readLock().unlock(); } } }代码很少，然而十分有代表性，非常适合缓存这种读取多，更新少的场景。在每次读取缓存时，先开启读锁，查看缓存情况，须要更新缓存时。先开释读锁而后再去获取写锁，在更新前先判断缓存又没被其余线程更新过了，更新完数据后降级到读锁，再开释写锁，应用缓存开释读锁。
源码解析
这里源码剖析只有简略解说两个锁的获取、开释原理，看浏览源码之前，自备AQS的知识点。
ReentrantReadWriteLock是实现ReadWriteLock接口的实现类，外部应用AQS的int state来示意读写锁的状态
如上图所示，两个锁的获取、开释都是同时应用int state来进行，应用低16位示意写锁获取次数、高16位示意读锁获取次数。应用外部类Sync 独自编写共享锁、独占锁的获取开释具体实现，再应用ReadLock、WriteLock别离调用共享锁、独占锁的办法。源码浏览先从Sync外部类开始。
外部属性
abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer { //读 写 锁分界点 static final int SHARED_SHIFT = 16; //读锁最小单位，刚好示意以后领有一个读锁线程 static final int SHARED_UNIT = (1 << SHARED_SHIFT); // 反对最大读取次数 static final int MAX_COUNT = (1 << SHARED_SHIFT) - 1; //写锁掩码 static final int EXCLUSIVE_MASK = (1 << SHARED_SHIFT) - 1; /** 计算以后获取共享锁数量 */ static int sharedCount(int c) { return c >>> SHARED_SHIFT; } /** 计算以后获取独占锁数量 */ static int exclusiveCount(int c) { return c & EXCLUSIVE_MASK; } //次要用于保留每一个读锁线程的重入次数 static final class HoldCounter { //初始化对象，就将以后线程id赋值给tid int count = 0; //重入次数 // Use id, not reference, to avoid garbage retention final long tid = getThreadId(Thread.currentThread()); } /** * 保留HoldCounter到每一个线程公有栈祯 */ static final class ThreadLocalHoldCounter extends ThreadLocal<HoldCounter> { public HoldCounter initialValue() { //实现初始化接口，每一次调用get()时，没有值就会调用初始化办法 return new HoldCounter(); } } /** * 记录读锁重入次数 */ private transient ThreadLocalHoldCounter readHolds; /** * 这个是上一个读锁HoldCounter 缓存 */ private transient HoldCounter cachedHoldCounter;我这里认为读锁做一个共享锁在重入次数上，state不能精确表白出每一个线程到底重入了多少次，所以须要用到HoldCounter来记录每一个线程获取锁次数，在开释锁的时候，会看下如何应用的。
共享锁的获取和开释
protected final int tryAcquireShared(int unused) { Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); // 当独占锁不等于0，这时只有独占锁是本身的状况下能力获取到读锁 //两个条件都满足时，写锁获取到读锁 锁降级 if (exclusiveCount(c) != 0 && getExclusiveOwnerThread() != current) return -1; int r = sharedCount(c); //持有共享锁数 if (!readerShouldBlock() && r < MAX_COUNT && //这里只对高位进行累加,设置胜利就相当于获取锁胜利了 compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) { if (r == 0) { //首次加锁 firstReader 必须是读锁线程 firstReader = current; firstReaderHoldCount = 1; } else if (firstReader == current) { //重入 firstReaderHoldCount++; } else { //以后线程不是首个读锁持有者，要应用HoldCounter 记录重入 HoldCounter rh = cachedHoldCounter; //这是上一个线程缓存 if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current)) //这里会返回以后线程初始化值 也就是数量为空0 //将以后线程重入对象赋值给缓存 cachedHoldCounter = rh = readHolds.get(); else if (rh.count == 0) //第一次进入 readHolds.set(rh); rh.count++; } return 1; } // cas 竞争失败，残缺版本共享锁获取 return fullTryAcquireShared(current); }readerShouldBlock 是一个队列梗塞策略办法，用于辨别偏心锁和非偏心锁的实现，当返回true时，会梗塞所有获取读锁线程。
final int fullTryAcquireShared(Thread current) { HoldCounter rh = null; for (;;) { //自旋获取锁，直到胜利 int c = getState(); if (exclusiveCount(c) != 0) { //这时曾经是写锁状态 if (getExclusiveOwnerThread() != current) //不是锁降级就退出循环 return -1; // else we hold the exclusive lock; blocking here // would cause deadlock. } else if (readerShouldBlock()) { //当返回true，则阐明曾经存在梗塞线程，这是要么自旋，要么失败 // Make sure we're not acquiring read lock reentrantly if (firstReader == current) { //重入获取读锁，这也是不行的 // assert firstReaderHoldCount > 0; } else { //判断线程栈祯是否还有重入，如果呈现重入自旋期待 if (rh == null) { rh = cachedHoldCounter; if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current)) { rh = readHolds.get(); if (rh.count == 0) readHolds.remove(); } } if (rh.count == 0) //锁曾经开释了，不能算是重入了，间接失败了 return -1; } } if (sharedCount(c) == MAX_COUNT) throw new Error("Maximum lock count exceeded"); if (compareAndSetState(c, c + SHARED_UNIT)) { //高16位运算，获取共享锁胜利 if (sharedCount(c) == 0) { // 上面代码跟下面基本一致，略过..... firstReader = current; firstReaderHoldCount = 1; } else if (firstReader == current) { firstReaderHoldCount++; } else { if (rh == null) rh = cachedHoldCounter; if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current)) rh = readHolds.get(); else if (rh.count == 0) readHolds.set(rh); rh.count++; cachedHoldCounter = rh; // cache for release } return 1; } } }总结下： 当获取共享锁时，只有检测到独占锁时，获取锁办法会立刻返回失败。
看下共享锁开释
protected final boolean tryReleaseShared(int unused) { Thread current = Thread.currentThread(); if (firstReader == current) { // assert firstReaderHoldCount > 0; if (firstReaderHoldCount == 1) //锁曾经退出，偿还缓存 firstReader = null; else firstReaderHoldCount--; } else { HoldCounter rh = cachedHoldCounter; if (rh == null || rh.tid != getThreadId(current)) rh = readHolds.get(); int count = rh.count; if (count <= 1) { //以后锁没有重入，间接删除 readHolds.remove(); if (count <= 0) //屡次开释锁 throw unmatchedUnlockException(); } --rh.count; } for (;;) { //自旋 锁数量减一 int c = getState(); int nextc = c - SHARED_UNIT; if (compareAndSetState(c, nextc)) // Releasing the read lock has no effect on readers, // but it may allow waiting writers to proceed if // both read and write locks are now free. return nextc == 0; //共享锁数据为0 } }HoldCounter用于保护每一个线程开释锁数量，保障开释不会超过本身持有的数量。
独占锁获取和开释
protected final boolean tryRelease(int releases) { if (!isHeldExclusively()) throw new IllegalMonitorStateException(); int nextc = getState() - releases; boolean free = exclusiveCount(nextc) == 0; if (free) setExclusiveOwnerThread(null); setState(nextc); return free; } protected final boolean tryAcquire(int acquires) { Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); int w = exclusiveCount(c); if (c != 0) { // c 不能等于0 ，以后依然持有锁，有可能是独占锁或者是共享锁 // 如果独占锁为空0，则阐明以后依然有线程没有开释读锁，这个不满足写锁获取，间接失败 //w > 0 ,这是阐明曾经有线程获取独占锁了，这时必须是重入才会获取胜利 if (w == 0 || current != getExclusiveOwnerThread()) return false; if (w + exclusiveCount(acquires) > MAX_COUNT) throw new Error("Maximum lock count exceeded"); //这里是重入了 setState(c + acquires); return true; } //竞争获取锁 if (writerShouldBlock() || !compareAndSetState(c, c + acquires)) return false; setExclusiveOwnerThread(current); return true; }writerShouldBlock：当返回true会梗塞获取锁的线程，用于辨别偏心锁和非偏心锁实现。联合下面代码，当返回true时，不会去获取锁，间接失败了。
独占锁开释
protected final boolean tryRelease(int releases) { if (!isHeldExclusively()) //持有独占锁线程不是以后线程 throw new IllegalMonitorStateException(); int nextc = getState() - releases; boolean free = exclusiveCount(nextc) == 0; if (free) //所有锁都被开释了，能够将独占锁线程致空 setExclusiveOwnerThread(null); setState(nextc); return free; }偏心锁和非偏心锁
ReentrantReadWriteLock外部有两个锁能够抉择，偏心锁和非偏心锁。通过结构参数进行抉择,默认应用非偏心锁。
public ReentrantReadWriteLock() { this(false); } public ReentrantReadWriteLock(boolean fair) { sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync(); readerLock = new ReadLock(this); writerLock = new WriteLock(this); } public ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock() { return writerLock; } public ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock() { return readerLock; }非偏心锁： 在获取读锁或者写锁时，获取锁的线程并不是程序的，在梗塞队列中的线程可能长期期待，获取不到锁，而没有在梗塞队列中期待线程反而能疾速获取到锁，这个会造成线程饥饿，然而会比偏心锁有更高的吞吐量。
偏心锁： 保障每一个期待最久线程最先获取到线程执行权，线程都会依照AQS梗塞程序获取锁，这样有利于防止线程饥饿的产生，然而在在获取锁须要判断队列有肯定性能损耗，所以吞吐量不如非偏心高。
偏心锁和非偏心锁区别在在于writerShouldBlock 、readerShouldBlock 办法实现不同而已。
偏心锁实现
static final class FairSync extends Sync { private static final long serialVersionUID = -2274990926593161451L; final boolean writerShouldBlock() { return hasQueuedPredecessors(); } final boolean readerShouldBlock() { return hasQueuedPredecessors(); } }hasQueuedPredecessors： 返回true则阐明AQS中存在梗塞线程，只有在呈现写锁的时候，才会将获取锁线程放入队列中，所以readerShouldBlock在读锁获取时，会永远返回false。
非偏心锁
static final class NonfairSync extends Sync { private static final long serialVersionUID = -8159625535654395037L; final boolean writerShouldBlock() { return false; // writers can always barge } final boolean readerShouldBlock() { // 只有梗塞队列第一个线程为非共享锁时才会返回true // 当队列后面曾经呈现写锁了，所有共享锁都不能和写锁竞争，放弃竞争 return apparentlyFirstQueuedIsExclusive(); } }从下面代码晓得，只有这两个办法返回true，都不能去竞争锁，偏心锁的策略非常明显，只有梗塞队列有线程，就会放弃锁竞争。而非偏心锁则是在写锁时，无论队列有无线程都会尝试竞争，写锁时只有队列最后面的线程为写锁时，才会放弃竞争，总的来说偏心锁和非偏心锁逻辑和ReentrantLock 逻辑根本一样。
tryLock
在读锁、写锁的对象中，都存在tryLock 办法，它跟lock办法有“亿点点”不同，尽管他们都是调用了外部Sync办法，然而在获取锁办法上，和下面剖析tryAcquire、tryAcquireShared基本一致，唯独短少了readerShouldBlock、writerShouldBlock应用。应用这个办法获取锁，无论偏心锁还非偏心锁，获取锁逻辑都一样。无论梗塞队列是否有线程，会间接竞争获取锁，在非偏心锁中读锁会退让队列中第一个写锁，写锁优先级会高于读锁。但tryLock不存在，所有锁的竞争的偏心的，疾速的，能够了解这个办法在获取锁上会有更高的优先级(相比lock)。